Blasformanlage für den europäischen Markt: CE-zertifizierte Lösungen mit hohem Energieeffizienzgrad

Der Kauf einer Extrusionsschmelzformenanlage für eine europäische Anlage ist ein ganz anderes Unterfangen als der Kauf einer solchen für nahezu jeden anderen Bereich. Zwei Faktoren dominieren die Spezifikationen: Ein rechtsverbindlicher Konformitätsrahmen, der entscheidet, ob die Maschine auf dem Markt verkauft und überhaupt in Betrieb genommen werden darf, sowie eine Energiekostenstruktur, die jede vermeidbare Kilowattstunde in einen permanenterhaltenden Abzweig bei der Kosten pro Behälter umwandelt. Eine Maschine, die schöne Flaschen produziert, aber ohne eine glaubwürdige technischen Unterlage ausgeliefert wird, kann nicht in Betrieb genommen werden. Eine Maschine, die vollständig konform ist, aber vierzig Prozent mehr Strom verbraucht als die Alternative, schwächt den Gewinn in seinem gesamten Folgezeitraum von fünfzehn bis zwanzig Jahren kontinuierlich aus.

Diese Anleitung wurde für europäische Verarbeiter, Verpackungsgruppen, Vertragshersteller und Anlageningenieure geschrieben, die eine Extrusionsblasformmaschine spezifizieren müssen, die beide Anforderungen erfüllt. Sie führt durch das CE-Konformitätsrahmen im Detail, der benötigt wird, dechifriert die Sicherheitsstandards, die die Maschinengestaltung beeinflussen, quantifiziert die Energieverschiebung zwischen Antriebstechnologien mit verwertbaren Zahlen und überträgt europäische Anforderungen hinsichtlich Material- und Lebensmitteldurchlässigkeit auf die Maschinenkonfiguration. Anschließend werden konkrete Maschinenplattformen mit Spezifikationstabellen und einer Matrix zur Abgleichung von Anforderungen mit Modelle vorgestellt, damit die Übereinstimmungsdiskussion in eine Kaufentscheidung mündet statt in eine abstrakte Checkliste.

Apollo, eine Wanplas-Fabrik, ist ein Hersteller von automatischen Extrusionsblasformen mit Sitz in Zhangjiagang in der Yangtze-Delta-Region. Das Unternehmen verfügt über mehr als zwanzig Jahre Produktionsgeschichte, eine Fertigungshalle von 8.000 Quadratmetern, eine jährliche Produktionskapazität von rund 100 Maschinen und über 4.000 in Betrieb befindliche Maschinen in über 90 Ländern. Zehn Maschinen-Serien und mehr als achtzig Modelle decken hohlkugelförmige Kunststoffprodukte von Flaschen mit einem Volumen von 200 Milliliter bis hin zu Industriebehältern mit einem Volumen von 1500 Liter ab. Apollo baut Maschinen für europäische Märkte gemäß den europäischen elektrischen Standards, wobei das CE-Dokumentationspaket bereits im Rahmen der Bestellung erstellt wird und nicht erst nachträglich hinzugefügt wird. Wanplas, das übergeordnete Markenzeichen, stellt in seinem Netzwerk von speziellen Fabriken dieselbe Qualität und denselben After-Sales-Standards sicher, darunter die gemeinsame Verpflichtung, jährlich 500 US-Dollar an kostenlosen Ersatzteilen bereitzustellen, sowie eine offene Fabrikpolitik für Kunden audits.

Grundlegendes Prinzip für die europäische Beschaffung: Die CE-Kennzeichnung ist eine Erklärungserklärung des Herstellers, die durch eine technische Datenbank unterstützt wird, nicht eine Zertifizierung durch eine Drittpartei, die man kaufen kann. Energieeffizienz ist eine Entscheidungsfrage bei der Maschinenarchitektur, nicht ein Zubehör. Beide müssen vor der Bestätigung der Bestellung geklärt werden, weil sie nicht einfach und günstig nachgerüstet werden können.

Warum der europäische Markt andere Anforderungen an EBM-Bestandteile stellt

Europäische Käufer legen gleichzeitig drei Druckmittel auf, die in anderen Regionen in der Regel eines nach dem anderen ausgeübt werden: die verbindliche Konformitätserklärung der Maschinen, die industriellen Energiekosten sowie die Verpflichtungen zur Kreislauffähigkeit von Verpackungen, die von den Markeneignern über die Umsetzungsfirmen bis hin zu den Maschinen zurückverfolgt werden können. Die Kenntnis der Wechselwirkungen dieser drei Faktoren erklärt die meisten Spezifikationsunterschiede, die Sie zwischen einer Maschine erkennen, die für Europa gebaut wurde, und einer identischen Maschine, die in einem weniger regulierten Markt hergestellt wurde.

Die gesetzliche Konformität ist eine Voraussetzung, nicht eine bevorzugte Option

Auf dem europäischen Binnenmarkt können Maschinen nur auf den Markt gebracht und in Betrieb genommen werden, wenn sie die wesentlichen Gesundheit- und Sicherheitsanforderungen der geltenden Richtlinien erfüllen. Die Verantwortung endet nicht beim Hersteller. Ein Importeur oder ein Unternehmen, das den Namen des Herstellers auf die Maschine aufdrückt, diese erheblich modifiziert oder eine Fertigungslinie aus einzelnen Maschinen zusammensetzt, kann zum rechtlichen Hersteller der daraus resultierenden Montage werden. Deshalb stellen europäische Käufer im Vergleich zu anderen Käufern komplexere Anforderungen an die Dokumentation: eine unvollständige Datei bedeutet für sie, dass sie das Risiko unmittelbar auf ihre eigene Bilanz übernehmen müssen, und nationale Marktaufsichtsbehörden können eine Maschine aus dem Verkehr ziehen lassen.

Die Energiekosten beeinflussen die Amortisationsberechnungen

Der gewerbliche Strom in den meisten europäischen Märkten ist im Vergleich zu den globalen Durchschnittswerten teuer und volatil. Dies hat zwei Auswirkungen auf die Auswahl der Maschinen. Erstens ändert sich die relative Rangordnung der Antriebstechnologien: Eine Architektur, die in einer Region mit geringen Energiekosten wie ein überflügelnder Aufschlag wirkt, wird in Europa zur rationalen Vorgehensweise, weil die Verbrauchsunterschiede mit einem weit höheren Einheitskostenaufwand durch eine sehr hohe Anzahl an Betriebsstunden multipliziert werden. Zweitens wird die Energieeffizienz zu einem vertraglichen Thema. Europäische Käufer schreiben den spezifischen Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilogramm in die Beschaffungsanforderungen ein und überprüfen ihn während der Abnahmeprüfung. So wie sie die Zyklusdauer und das Produktgewicht überprüfen.

Viele europäische Werke verfügen auch über ein zertifiziertes Energiemanagementsystem gemäß EN ISO 50001, das es ihnen vorschreibt, eine Energiegrundlage zu errichten, Kennziffern zur Energieeffizienz festzulegen und kontinuierliche Verbesserungen vorweisen zu können. Eine neue Blasformmaschine ist in diesem System ein wichtiger Energieverbraucher, weshalb die Meteringfähigkeit eine wichtige Rolle spielt. Eine Maschine, die ihren gesamten Energieverbrauch pro Zone und pro Schicht angeben kann, ist in diesem Rahmen weitaus nützlicher als eine, die dies nicht kann.

Pflichten der Kreiszirkularität fließen von der Maschine in den obere Bereich

Die europäische Verpackungspolitik hat vom freiwilligen Ziel auf verbindliche Anforderungen geshiftet. Die Richtung dieses Schritte ist konsistent: Ein höherer aufgegebener Anteil recycelter Materialien in Kunststoffverpackungen, Recycling-kriterien, die schlecht recycelbare Strukturen bestrafen, sowie Gebühren für die erweiterten Rechnungszahlungen, die an der Recyclingfähigkeit angepasst werden. Die praktischen Auswirkungen auf die Konverter sind, dass das in die Maschine eingeführte Harz nicht mehr gleichmäßig ist. Rezykliertes HDPE aus dem privaten Konsum unterscheidet sich in Melt-Flow, Farbe, Schmutzgehalt und Melt-Stärke von Charge zu Charge auf eine Weise, die der Ursprungshaar nicht aufweist.

Da eine Maschine, die für den europäischen Markt bestimmt ist, ein breitereres stabiles Verarbeitungsfenster benötigt als eine, die nur für einen einzelnen Rohkostensatz vorgesehen ist, bedeutet dies in der Praxis eine ausreichende Schmelzfiltration vor dem Matrizenkopf, eine Schraubengeometrie, die Variationsmöglichkeiten im Volumendurchmesser und der Schmelzviskosität toleriert, den geschlossenen Regelkreis zur Oberflächenstärkekontrolle, der die Behältermasse bei Veränderungen der Schmelzkraft stabilisiert, und gegebenenfalls einen Kopf für eine Ko-Extrusion, bei dem Recyclingmaterial in einer geschützten Mittelschicht zwischen den Rohkostenschnitten verortet wird.

Vergleichen des regionalen Spezifikationsdrucks

Die CE-Framework Dekodiert: Richtlinien, Normen und das technische Dokument

Die CE-Kennzeichnung auf einer Extruderextrusionsanlage ist eine Erklärung des Herstellers, dass die Anlage alle geltenden europäischen Bestimmungen erfüllt. Sie wird durch ein strukturiertes Beweismaterial unterstützt und für eine Maschine dieses Typs beruht auf drei Richtlinien, einer hierarchischen Systematik harmonisierter Normen und einem technischen Datensatz, der Behörden zehn Jahre nach dem Markteintritt der letzten Einheit zur Verfügung gestellt werden muss.

Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

Dies ist die Grundrichtlinie für eine Blasformmaschine. Sie enthält grundlegende Anforderungen für Gesundheit und Sicherheit, die die Grundsätze der Sicherheitsintegration, die Konstruktion von Schaltungen, den Schutz vor mechanischen Gefahren, die Anforderungen an Schutzgitter, den Schutz vor anderen Gefahren einschließlich Elektrizität, Temperatur und Lärm sowie die Informationen, die mit der Maschine geliefert werden müssen, umfassen. Der Hersteller muss eine Risikoanalyse durchführen, Risiken durch den Design wo möglich ausschließen oder reduzieren, Schutzmaßnahmen anwenden, wenn Gefahren verbleiben, und die Benutzer über restliche Risiken informieren.

Bei den meisten Extrusions-Blasformmaschinen verläuft der Konformitätsprozess über eine internen Produktionskontrolle, weil diese Maschinen nicht in Anhang IV der Richtlinie aufgeführt sind. Das erleichtert die Dokumentation nicht. Der Hersteller muss dennoch eine technische Datenbank für Anhang VII erstellen, die eine allgemeine Beschreibung der Maschine, Gesamtzeichnungen und Schaltpläne, die Beschreibung und Erklärung enthält, die notwendig sind, um diese Zeichnungen zu begreifen, die Dokumentation zur Risikobewertung mit der Liste der wesentlichen Anforderungen, die angewendet werden, die verwendeten Normen, technische Berichte über durchgeführte Tests, eine Kopie der Betriebsanleitung und die Erklärung der Produktkonformität selbst.

Europäische Käufer sollten sich darüber hinaus bewusst sein, dass der rechtliche Rahmen für Maschinen in den Übergang zu einer direkt zu übernehmenden Verordnung, der Verordnung (EU) 2023/1230, geht, die die Richtlinie 2006/42/EG ab Januar 2027 ersetzen wird. Die technische Logik der Risikobewertung und der harmonisierten Normen wird beibehalten, wobei besonderes Augenmerk auf digitale Dokumentationen, softwaregestützte Sicherheitsfunktionen und die Cybersicherheit von sicherheitsrelevanten Steuerungs-systemen gelegt wird. Bei Maschinen, die derzeit für eine Lieferung in der Nähe dieser Schutzzone bestellt werden, sollten die Übergangsmöglichkeiten ausdrücklich in den Einkaufsspezifikationen geregelt sein.

Niedrigspannungsrichtlinie 2014/35/EU

Die Richtlinie über Niederspannungsgeräte erstreckt sich auf elektrische Geräte, die für die Nutzung mit einer Spannungsanwendung zwischen 50 und 1000 V bei Wechselstrom vorgesehen sind. Stellen die Aspekte der elektrischen Sicherheit einer Maschine vollständig die Anforderungen der Maschinenrichtlinie erfüllt, so ist die Maschine ein Fall der Maschinenrichtlinie, die elektrischen Geräte unterliegen aber weiterhin den Sicherheitszielen der Richtlinie für Niederspannungsgeräte. Bei der Umsetzung bedeutet dies, dass das Schaltschrank, die Stromverteilung, der Schutz gegen direkten und indirekten Kontakt, die Koordination der Isolierung, räumliche Abstände und Skalierbarkeit sowie die Temperaturerhöhung gemäß anerkannten elektrischen Normen ausgelegt und überprüft werden müssen. Allein steuernde Niederspannungsgeräte, wie eine autonome Steuerplatine für Kühlgeräte oder ein Untereinheit mit Nebentransformator, werden in eigener Verantwortung gemäß der Richtlinie über Niederspannungsgeräte beurteilt.

EMF-Richtlinie 2014/30/EU

Die EMC-Richtlinie schreibt vor, dass die Maschine weder elektromagnetische Störungen in einem über dem zulässigen Grenzwert liegenden Umfang abgibt noch von Störungen in ihrer Umgebung entsprechend beeinträchtigt wird. Bei einer Blasformmaschine sind die wichtigsten Quellen für elektromagnetische Störungen die Frequenzumrichter, Servoantriebe, Schaltversorgungen und die Heizbandsteuereinrichtungen. Die größten Risiken für die Elektromagnonautensicherheit bestehen in Bezug auf Thermostaten, analoge Druck-und Positionssignale, Sicherheitsdifferentialleitungen und Kommunikationsbusse.

Die Konformität wird durch die Installationssicht und die Wahl der Komponenten erzielt: Ausführung von Leitungsfiltern an den Antriebseingängen, geschirmte Motorkabel mit der Abschirmung an beiden Enden durch die richtige Gleitreibung, Trennung der Stromverteilung von der Signalleitung im Schaltschrank, Einsetzung einer einzigen Leitung zum Erden der Signale und korrekte Verbindung der Schaltschrankstruktur. In industriellen Bereichen wird die Maschine normalerweise entsprechend den Industriestandards für Ausstoß und Immunität bewertet und nicht entsprechend den Normen für häusliche Umgebungen. Die geplante Umgebung muss in der Dokumentation angegeben werden.

Die hierarchische Struktur der harmonisierten Normen

Die europäischen harmonisierten Normen werden in drei Typen organisiert. Normen des Typs A geben grundlegende Konzepte und Berechnungsprinzipien, die auf alle Maschinen anwendbar sind. Normen des Typs B beziehen sich auf einen bestimmten Sicherheitsaspekt oder eine bestimmte Art von Sicherung, die auf vielen Maschinen verwendet werden können. Normen des Typs C enthalten detaillierte Sicherheitsanforderungen für ein bestimmtes Gerät oder eine bestimmte Gruppe von Maschinen und, falls eine Norm des Typs C vorliegt, gehen ihre Bestimmungen vor den allgemeineren Normen vor.

Was die Risikobewertung tatsächlich produziert

Eine Risikobewertung nach EN ISO 12100 für eine Blasformmaschine ist keine Routineanforderung. Sie nimmt systematisch die verschiedenen Phasen des Lebenszyklus einer Maschine – Transport, Installation, Einstellung, normaler Betrieb, Reinigung, Fehlerfindung, Wartung und Stilllegung – unter die Lupe und identifiziert die in jedem der Phasen vorhandenen Gefahren. Für eine Blasformmaschine umfassen die sich wiederholenden Gefahrenkategorien Schäden in der Spannzelle, Abschneiden an der Paragarzenschere und Entflachingssäule, Verbrennungen durch den Kolben, den Werkzeugkopf und schmelzendes Polymer, Verfangen an der Ausführung und Transportbande, Hochdruckfluidinsufflation aus hydraulischen Kreisläufen, gespeicherte Energie in Akkumulatoren, elektrische Gefahren, Lärm und ergonomische Gefahren beim Wechsel der Formen.

Jeder Gefahrenfaktor wird hinsichtlich seines Schweregrades, der Wahrscheinlichkeit der Exposition und der Möglichkeit der Vermeidung bewertet und dann in einer festgelegten Prioritätsfolge vermindert: zuerst die inherently sichere Konstruktion, dann technische Schutzmaßnahmen und ergänzende Maßnahmen und schließlich Informationen zur Bedienung. Nur der Restrisiko, der nicht auf vernünftige Weise eliminiert werden kann, wird durch Warnungen und Anweisungen adressiert. Das Ergebnis ist ein rückverfolgbarer Aufzeichnungsbogen, der für jeden erkannten Gefahrenfaktor anzeigt, welche Maßnahmen ergriffen wurden und welcher Standard diese unterstützt. Wenn ein europäischer Käufer diesen Aufzeichnungsbogen fordern möchte, kann ein Hersteller, der die Arbeit wirklich durchgeführt hat, ihn sofort vorlegen.

Gerätesicherheitsingenieurswesen: Absperrungen, Lichtschutzwände, Sperren und Stoppschaltkreise

Das Sicherheitskonzept einer europäischen Spritzgussmaschine ist kein Satz an der Ende montierter Zubehörteile. Es definiert die Maschinengestaltung, den Mould-Change-Workflow, die Kontrollarchitektur und die Zykluszeit. In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie die Normen in physische Hardware auf der Maschine umgesetzt werden.

Schutz vor Engpassbereiche

Die Spanneinheit ist der am höchsten auf Kunststoff vorliegende Gefährdungsfaktor. Die Schließkräfte einer mittleren Extrusionsblowmoulding-Maschine bewegen sich zwischen etwa 40 kN und 800 kN, abhängig von der ausgewiesenen Fläche und der Größe der Platte. Die Schließgeschwindigkeiten sind hoch, da die Zykluszeit von ihnen abhängt. Der Standardansatz besteht aus einem beweglichen Vordergitter mit einer Verriegelungsvorrichtung, die das Gitterschließsystem enthält, sodass das Gitter nicht geöffnet werden kann, während eine gefährliche Bewegung möglich ist, und eine gefährliche Bewegung nicht beginnen kann, wenn das Gitter geöffnet ist.

Die Wahl der Art des Sicherungsschließens erfolgt gemäß EN ISO 14119. Für den Klemmungsschutz ist im Allgemeinen die Unterbrechung- und Freigabe durch Federkraft bevorzugt, da der Schutz voraussichtlich auch dann gesichert ist, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Die Sicherung muss ausgewählt und montiert werden, sodass sie Risiken verweigert, welche vernünftig vorhersehbar sind. Dies bedeutet in der Praxis, dass kodierte Geräte im Vergleich zu einfachen mechanischen Aktoren eingesetzt werden und dass die Montage so ausgeführt werden muss, dass ein Ersatz-Aktuator nicht verwendet werden kann, um den Schutz zu beseitigen. Rückseitige und seitliche Zugangsöffnungen, die nicht für den normalen Betrieb benötigt werden, werden durch fest eingebaute Sicherungen mit Befestigungsmitteln gesichert, die letztendlich mit dem Schutz verbunden bleiben oder eine Werkzeugübertragung erfordern.

Lichtsperren und Berechnung der Mindestabstände

Wenn der Bedienungsprozess häufigen Zugang des Bedieners erfordert, beispielsweise für die manuelle Einsteckung eines Inserts oder die manuelle Entnahme eines großen Behälters, wird eine elektro-sensitiver Schutzvorrichtung verwendet. Bei Sprühgießanlagen handelt es sich typischerweise um einen Lichtschutzgitter von Typ 4 mit einer Auflösung von 14 mm für Fingerdetektion oder 30 mm für Handdetektion, die gemäß EN IEC 61496, ausgewählt wird.

Der Befestigungsabstand ist nicht beliebig. EN ISO 13855 gibt den Mindestabstand als Produkt aus der Anfluggeschwindigkeitskonstante und der Gesamtbremszeit plus einen Einbreitszuschnitt, der von der Erfassungsleistung abhängt. Wenn die standardisierte Anfluggeschwindigkeitskonstante von 1600 mm pro Sekunde für einen normalen Anflug und ein Einbreitszuschnitt, der von der Erfassungsleistung abhängt, verwendet wird, erfordert die Berechnung eine genaue Messung der Gesamtbremszeit, die die Reaktionszeit der Lichtgitterwand, die Reaktionszeit des Sicherheitssystems, die Reaktionszeit der Ventil oder des Antriebs sowie die mechanische Verlangsamungszeit der beweglichen Platte umfasst.

Dies ist ein Punkt, an dem sich die Vorgaben oft von der Realität unterscheiden. Die Stopptzeit muss an der fertigen Maschine gemessen werden, und zwar nicht auf Schätzungen basierend auf den Datenblättern der Komponenten, sondern sie muss nach jeder Änderung des Hydrauliksystems, der Plattendicke oder der Konfiguration des Sicherheitsreglers erneut verifiziert werden. Eine gut dokumentierte Maschine beinhaltet die gemessene Stopptaktik im Akzeptanzprotokoll.

Zweihebelbedienung und Einstellungsmodus

Bedienteile nach EN ISO 13851 werden dort eingesetzt, wo der Betreiber eine gefährliche Bewegung veranlassen muss, während seine Hände nachweislich außerhalb der Gefahrenzone sind. Typ IIIC ist der übliche Vorwurf für Werkzeugmaschinen und Spritzgießmaschinen und erfordert eine synchronisierte Betätigung innerhalb eines kurzen Zeitraums, kontinuierliche Betätigung während der gefährlichen Bewegung sowie das Lösen beider Aktoren, bevor ein neuer Zyklus gestartet werden kann.

Die Voreinstellungs- und Prototypierungsmodi bedürfen besonderer Aufmerksamkeit. Während der Einstellung des Werkzeugs muss der Bedienkraft die Möglichkeit haben, die Platten mit offenem Überdecke zu bewegen, was ansonsten verboten wäre. Die Standardlösung ist ein tastenwahlbarer Voreinstellungsmodus, in dem die Bewegung in der Geschwindigkeit, im Stossabstand und nur über eine Halt-und-Lauf-Funktion mit einer dreistelligen Aktivierungsschaltkombination eingeschränkt ist. Der Moduseinsteller muss sicherbar sein, damit der Betrieb während der Produktion im Voreinstellungsmodus ausgeblendet werden kann.

Notstop und Stopp-Kategorien

Notausschaltgeräte müssen nach EN ISO 13850 an jedem Beduftungspunkt sowie an jeder Stelle, von der die Maschine bedient werden kann, einschließlich der Plattform des Werkzeugkopfes bei hohen Akku-Drehmaschinen, des Mouldgebiets sowie des Auslass- und Förderungsendes angebracht werden. Die Betätigung muss durch ein direktschnell öffnendes, posi-tiv, Einrammung aufrechterhaltendes Gerät erfolgen, und das Gerät muss nicht allein zur Wiederkehrung der Maschine dienen.

Die EN 60204-1 definiert die Stoppenkategorien. Die Kategorie 0 begrenzet sofort den Strom, die Kategorie 1 hält die Maschine an und begrenzet dann den Strom und die Kategorie 2 ist ein kontrolliertes Stoppen mit behaltenem Strom. Bei einer Servo-füh-renden Blasformmaschine ist ein kontrolliertes Stoppen der Kategorie 1 für den Hauptantrieb häufig vorzuziehen, da ein plötzlicher Stromabgleich über eine beladene Extruder-Schraube mechanische Spitzenbeanspruchungen und eine außerhaltende Schmelze verursachen kann, während sich die Klemmbewegung in der Regel für den schnellsten sicheren Halt ausrichtet.

Sicherheitsspezifische Leistungsfähigkeit des Steuerungssystems

Jeder Sicherheitsfunktion muss gemäß EN ISO 13849-1 ein erforderliches Leistungsniveau zugewiesen werden, das sich aus der Schwere möglicher Verletzungen, der Häufigkeit und Dauer der Exposition sowie der Möglichkeit, die Gefahr zu vermeiden, ergibt. Bei einer Blasformmaschine erfordert z. B. die Spannwachtverriegelung und die Lichtschutzfunktion üblicherweise das Leistungsniveau d mit einer Architektur der Kategorie 3, d. h. redundante Kanäle mit Querüberwachung, sodass ein einzelnes Fehlersignal nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion führt und auf der nächsten Anforderung oder davor festgestellt wird.

Energieeffizienz durch Antriebs-Technologie: Eine quantifizierte Vergleichsstudie

Die wichtigste Energieentscheidung für eine Extrusionsblasformmaschine ist die Antriebsarchitektur. Vier Architekturen werden aktuell eingesetzt, und der Unterschied zwischen der ältesten und der neuesten reicht aus, um die Wirtschaftlichkeit einer Anlage zu ändern. Der Vergleich unten zeigt die jeweiligen Kosten in auf Indexe basierender Tabelle, wobei eine konventionelle Anlage mit fester Austauschpumpe und gleichem Tonnage als 100 Indexreihenwerte angegeben ist, denn die absoluten Zahlen hängen von Konfiguration, Anzahl der Formen und Fertigungsort ab.

Festgelegte Verpumpungseinrichtung

In der traditionellen Architektur läuft eine festlaufende Pumpe, die durch einen Induktionsmotor angetrieben wird, kontinuierlich mit der vollen Geschwindigkeit und liefert einen konstanten Durchsatz, unabhängig vom Bedarf. Der durch die aktuelle Bewegung nicht benötigte Fluß wird über ein Entlastungsventil zurück in den Tank geblasen, wodurch elektrische Energie unmittelbar in Ölwärme umgewandelt wird. Im wesentlichen während des gesamten Arbeitzyklus, in dem nichts bewegt wird, läuft die Pumpe immer weiter und der Induktionsmotor verliert immer noch einen großen Teil seiner Nennleistung. Das Ergebnis ist ein hoher spezifischer Energieverbrauch, eine hohe Öl-temperatur, ein hoher Kühlaufwand und ein hohes Lärmpegel.

Hydraulik mit variabler Verdrahtungspumpe

Eine Pumpe mit variabler Hubkraft reguliert ihren Swashplattenwinkel, um den Lieferstrom an die Nachfrage anzupassen, so dass die Drosselungseinbußen erheblich sinken. Der Motor läuft weiterhin im Netzfrequenzbereich, so dass Standbyverluste bestehen bleiben, doch ist der entsagte Strömungsmenge deutlich reduziert. Diese Architektur ist eine sinnvolle Verbesserung gegenüber den festen Pumpen und ist in preisbewussten Märkten weiterhin üblich, in Mitteleuropa jedoch zunehmend eine Zwischenposition und nicht mehr ein Ziel.

Servohydraulischer Antrieb

Ein Servohydrauliksystem verbindet einen Permanentmagnetservoantrieb mit einer festen Verdrängungspumpe und steuert den Durchfluss und das Drucksystem durch Änderung der Motordrehzahl. Wenn keine Bewegung erforderlich ist, bremst der Motor so weit ab, dass er nahezu still steht, und zieht nur einen kleinen Teil der nominellen Leistung. Da die Pumpe nur so schnell läuft, wie es der aktuelle Bewegungsvorgang erfordert, senken sich die throttle Verluste und die Ölheizung deutlich, was wiederum zu einer reduzierten Kühlbelastung führt. Die Druck- und Durchflussregelung erfolgt im geschlossenen Kreislauf und ist wiederholbar, so dass die Programmierung für den Vergleich und die Anpressbewegung in jedem Schritt gleichmäßig ausfallen. Das Geräusch wurde stark reduziert, da der Motor bei leiser Drehzahl ruhig arbeitet. Für die meisten europäischen Käufer von hydraulischen Extrusionsblowmoldingmaschinen ist das Servohydrauliksystem heute die bevorzugte Alternative.

Vollelektrischer Antrieb

Eine allelektrische Maschine ersetzt hydraulisches Ansteuerung durch Servomotoren und mechanische Getriebe für die Klemmung, die Wagenbewegung, die Bewegung des Blasnagels und den Extruderantrieb. Es gibt keine hydraulische Energieeinheit, kein Öl, keine Ölkühlung und kein Risiko von hydraulischen Leckagen. Der spezifische Energieverbrauch ist der niedrigste der vier Architekturen, die Wiederholgenauigkeit des Betriebs ist die höchste, das Geräusch ist das geringste, und die Abwesenheit von Öl macht die Maschine attraktiv für Reinraum-nahen pharmazeutische und Lebensmittelproduzenten, bei denen jede Ölnebel entschädigt. Die Kompromisse sind eine höhere Anschaffungsklasse und ein mechanisches Getriebe, das unterhalten werden muss, anstatt eine hydraulische Schaltung. Die Apollo Vollelektrisch Serie umfasst das Behältervolumen von 200 ml bis 20 l für genau diese Anwendungen.

Wie die verriegelte Vergleichswertung berechnet wird

Die geraden Spalten sind bewusst relativ. Ein Betrieb, der eine Schicht, fünf Tage die Woche und mit geringem Auslastungsgrad hat, erweist den Energieindex als weniger relevant als den Erwerbindex. Ein Betrieb, der drei Schichten über sechs bis sieben Tage hinweg bedient und der für Verpackungsumwandler typisch ist, die Milch-, Getränke- oder Waschmittelabfüllungsketten bedienen, befördert so viele Betriebsstunden, dass die Energieindex für eine überschaubare Anzahl von Jahren vorherrschend ist. Die korrekte Methode besteht darin, den Vergleich mit Ihren eigenen Betriebsstunden, Ihrem eigenen durchschnittlichen Behältergewicht und Ihrer vertraglich vereinbarten Stromtarife durchzuführen und dann die kumulativen verglichenen Kosten über einen Horizont von acht bis zehn Jahren zu vergleichen, anstatt die Kaufpreise miteinander zu vergleichen.

Zwei Nebenwirkungen sprechen in realen Anlagen immer für die Servo- und ganz-elektronische Lösungen und werden bei einfachen Berechnungen normalerweise außer Acht gelassen. Zum einen verkürzt die geringere Ölheizung die Last des Kältewickelgerätes, das selbst ein bedeutender Verbraucher von Elektrizität ist, was zur Folge hat, dass der eingesparte Strom sich mit den netto eingesparten Materialkosten addiert. Zum anderen ermöglicht eine verbesserte Wiederholgenauigkeit der Posisitionsverstellung eine bessere Gewichtsverteilung der Behälter, was es ermöglicht, die Sollgewichte näher an das minimale Nenngewicht anzupassen, ohne dass durch Untergewicht resultierende Abfälle entstehen. Bei einer Flaschenproduktion mit großen Stückzahlen von mehreren Millionen Flaschen pro Jahr kann eine leichte Gewichtsreduzierung der Behälter zu einer beträchtlichen sparen bei der Verwendung von Kunstharz abgesehen von einem Energieersparnis führen.

Wo die Kilowattstunden wirklich hinfließen: Komponentenebene im Energie-Management

Die Antriebstechnik ist die größte Einzelkomponente, aber nicht die einzige. Auf einer typischen Extrusionsblasfolienlinien sind die Energien in den Extruderantrieb, die Heizzonen, die hydraulische oder servoelektrische Antriebsfunktionen, das Kühlsystem, die Anforderungen an die Druckluft und das Hilfsgerät verteilt. Jeder dieser Bereiche hat seine eigenen technischen Maßnahmen.

Servo-gesteuerte Extruder und Schraubendesign

Der Extruder-Motor ist die größte kontinuierliche Belastung der Maschine, da er immer läuft, wenn die Linie produziert. Zwei Maßnahmen verkleinern seinen Stromverbrauch. Zum ersten ist die Antriebswirkung von Bedeutung: ein permanentmagnetischer Servo-Antrieb oder ein leistungsstarker Induktionsmotor, der über einen korrekt dimensionierten Antrieb läuft, weist eine hohe Wirkungsgrad über ein breites Drehzahlspektrum auf, während ein überdimensionierter Induktionsmotor, der nur zu einem kleinen Teil seiner theoretischen Leistungsfähigkeit arbeitet, einen geringen Wirkungsgrad und einen schlechten Leistungskoeffizienten aufweist. Zum zweiten ist die Schraubengeometrie wichtig: eine Schraubengeometrie, die dem Kunststofftyp entspricht, wandelt mehr Energie des Antriebs in nützliche Schmelz-und Mischprozesse um und weniger in unnötige Reibungswärme, die später durch die Kühlung der Rohrleitung abgeleitet werden muss. Der Betrieb eines effizienten Schraubens mit mittelster Drehzahl ist in der Regel vorteilhafter als der Betrieb eines aggressiven Schraubens mit geringer Drehzahl und hoher Kühlung der Rohrleitung, denn während letzterer Energie zweimal verschwendet, einmal zur Erzeugung der überschüssigen Reibungswärme und ein zweites Mal zum Abführen derselben.

Keramik-Heizbanden und Isolationsmantel

Die Wärmeerzeugung für die Walzen und die Matrizenkopf-Maschine entspricht einem großen Teil des Gesamtenergieverbrauchs und viel davon geht durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung. Die Heizerband-Technologie ist von Bedeutung: Keramische Heizerbänder mit einem Isolierkörper senden einen größeren Teil ihrer Leistung nach innen und entziehen sich weniger an die Umgebung als nackte Mica-Bänder derselben Leistung. Die Verwendung von abnehmbaren Isolierhauben über die Walzenbereiche und den Matrizenkopf ist eine der ertragreichsten Maßnahmen zur Energieeinsparung auf einer Extrudermaschine, da es eine Energieverluste angeht, die in jedem Sekunden-Intervall entstehen, während die Maschine bei Betriebstemperatur ist, auch während Produktionsunterbrechungen.

Die Nebeneffekte sind in einer europäischen Anlage genauso wertvoll. Eine Reduzierung des Wärmeverlustes bedeutet, dass die Heizzonen seltener angesteuert werden und stabiler gehalten werden. Dies verbessert die Schmelzhomogenität und reduziert die Wandstärkevariation. Außerdem sinkt die Wärmebelastung in der Werkstatt, was die Belastung durch die Betriebsklimaanlage in den Sommermonaten reduziert und die Arbeitsbedingungen des Mitarbeiters verbessert.

Zonierte PID-Regelung des Stanzkopfes

Am Diekopf wandelt die Temperaturhomogenität der Schmelze in eine Wandungshomogenität des Parisons um. Wenn der Diekopf in selbständig kontrollierte Zonen unterteilt und jede davon mit einem vollständig identifizierten PID-Kreis reguliert wird, anstatt eine einzige Durchschnittssteuerung anzuwenden, werden mehrere Ziele gleichzeitig erreicht. Die Temperaturunterschiede um den Diekopf senken den Temperaturgradienten in der Parisonwand und reduzieren die Abweichungen in der Dicke der Bereiche. Die Steuervertrauenswerte können dann dort festgelegt werden, wo es die Prozessbedingungen zulassen, da eine sichere Steuerung ein ausreichend hohes Maß an Sicherheit bietet, die den Sicherheitsabstand gegenüber Kaltdruckmarkierungen verringert. Der Aufwärmvorgang kann in Etappen erfolgen, sodass die Zonen gleichzeitig die erforderliche Temperatur erreichen, und nicht wie bisher, das eine Zone übersteuert und die andere sich anpasst.

Die Übersteuerung verdient besondere Aufmerksamkeit. Eine schlecht abgestimmte Zone, die beim Aufwärmen überschreitet, verschwendet Energie direkt und bei hitzeempfindlichen Resinen besteht die Gefahr lokaler Abfälle, die sich als schwarze Flecken im Behälter zeigen. Die automatische Abstimmung bei der Inbetriebnahme, gefolgt von der Überprüfung auf der Produktionsresine, gehört zu den Standardabläufen bei einer ordnungsgemäß durchgeführten Installation.

Drehzahlveränderbare Ventilatoren und Pumpen im Kühlsystem

Die Kühlung ist oft ein vergessenes Verbraucher. Pumpen für Kühlwasser in Kühlringen, Kreislaufpumpen für Kältegeräte, Ventilatoren in Kühltürmen und Kabinettventilatoren arbeiten traditionell mit einer konstanten Geschwindigkeit, die für den schlimmsten Fall vorgesehen ist, der in den meisten europäischen Klimazonen nur für einen geringen Anteil des Jahres auftritt. Die Installation von Frequenzumtransformatoren und das Einstellen der Steuerung auf ein gemessertes aufgestelltes Temperaturniveau nutzt die Affinitätsgesetze, bei denen die von einem Zentrifugalventilator oder-Zeilpumpe erforderliche Leistung etwa mit dem Kubus der Drehzahl zusammenhängt. Eine moderate Drehzahlreduzierung bewirkt daher eine überproportional große Leistungsreduzierung.

Die Erhöhung der Kühlwassersetpunkt auf den höchsten Wert, der noch den Anforderungen an die Zykluszeit entspricht, ist gleich wirksam und kostet nichts zur Implementierung. Viele Blasformanlagen führen das Kühlwasser deutlich kälter als der Prozess tatsächlich benötigt, allein aufgrund der Tatsache, dass der Setpunkt bei der Inbetriebnahme konservativ gewählt wurde und nie geändert wurde. In kühleren europäischen Klimazonen kann ein freier Kühlkreislauf, der den Kälteturmkompressor umgehen kann, wenn die Umgebungstemperatur niedrig genug ist, einen hohen Anteil der jährlichen Betriebsstunden des Kälteturms verkürzen.

Wärmerückgewinnung und Standby-Management

Die durch den Kälteturmkondensator und den hydraulischen Wärmetauscher abgegebene Wärme ist von niedriger Güte, dafür aber reichlich vorhanden und eignet sich hervorragend für die verwertete Wärme einer Heizungsanlage und für die Erwärmung von Prozesswasser bzw. Spülwasser. In einer europäischen Produktionseinrichtung mit einer realen Winterheizperiode kann der nutzbringende Einsatz dieser Wärme einen Großteil des Jahres substituieren, was genau der Art von Maßnahmen entspricht, die in einem EN-ISO-50001-Energiemanagementsystem identifiziert werden.

Der Standby-Verbrauch ist die letzte Grenze und die am häufigsten ignorierte. Eine Maschine, die für eine Werkzeugwechselung, eine Pause oder einen geplanten Produktionsausfall ausgeschaltet wird, sollte nicht weiter Energie verbrauchen, als wenn sie produzieren würde. Eine gut umgesetzte Standby-Strategie verringert die Einstellwerte für Barrel und Werkzeugkopf auf ein sicheres Aufbewahrungsniveau nach einer definierten Stillstandszeit, senkt die Servopumpe auf nahezu null Geschwindigkeit, stellt nicht essentielle Ventilatoren und Pumpen aus und verscheidet oder stellt die Schnittstelle im Ruhemodus ein, wobei dennoch genug thermischer Zustand erhalten bleibt, um einen schnellen Neustart ohne einen vollständigen Warmlaufzyklus zu ermöglichen.

Materialien, Mehrschichtstrukturen und EU-Richtlinien für die Kontaktbereiche mit Lebensmitteln

Die Maschinenkonfiguration richtet sich nach dem Material und dem Produkt. Europäische Käufer arbeiten üblicherweise mit einem ziemlich gut definierten Satz an Harz-Familien für Extrusionsformschneidtechnik, und jede dieser Familien hat Bearbeitungsaspekte, die erst gelöst werden müssen, bevor Schrauben, die Hebelspitze und das Kühlsystem festgelegt werden. Die Maschinen von Apollo verarbeiten PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU und PETG, was den gesamten Bereich der europäischen Anwendungen für Extrusionsformschneidtechnik von Warenverpackungen bis hin zu technischen Behältern abdeckt.

Blasfolienausrüstung für HDPE

HDPE bleibt der Hauptbausatz der Extrusions-Blownmolding. Die Blownmold-Grade zeichnen sich durch einen geringen Schmelzviskositätswert und ein hohes Molekulargewicht aus, die die erforderliche Schmelzkraft gewährleisten, um einen Rahmen ohne übermäßiges Hängen zu halten. Typische Flaschen-Grade liegen im Bereich von 0,3 bis 0,8 g auf 10 Minuten bei 190 Grad Celsius mit einer Belastung von 2,16 kg, mit einer Dichte im Bereich von 0,950 bis 0,960 g pro Kubikzentimeter. Grade für große Eimer und Trommel sind höher in Gewicht und werden vorzugsweise unter höherer Belastung charakterisiert.

Es gibt zwei Eigenschaften, die über den Fluss hinaus wichtig sind: Die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse bestimmt, ob ein Behälter für Detergenzien oder Pflanzenschutzmittel einen Kontakt mit seinem Inhalt und dem Druck eines gefüllten und gestapelten Palettes überlebt. Die Verpuffung gibt an, wie stark sich der Parison beim Austritt aus der Matrize erweitert, was die Verteilung der Wandstärke beeinflusst und durch die Geometrie der Matrize und des Mandrels abgestimmt werden muss. Die Schmelztemperatur wird im Allgemeinen in einem Bereich von 170 bis 200 Grad Celsius für HDPE gehalten, wobei das genaue Profil gewählt wird, um die Schmelzfestigkeit gegen die Oberflächenqualität abzuwägen.

Polypropyleenkopolymer

Ein PP-Kopolymer wird insbesondere dort eingesetzt, wo eine erhöhte Temperaturbeständigkeit, bessere Klarheit oder eine verbesserte chemische Beständigkeit erforderlich ist, beispielsweise in Behältern, die heißgefüllt oder dampfförmlich gereinigt werden sollen. Aufgrund der geringeren Schmelzfestigkeit im Vergleich zu HDPE ist die Formulierungskontrolle schwieriger, weshalb die Präzision einer geschlossenen Regelung der Wanddicken von Vorteil ist. Die Verarbeitungstemperaturen sind höher, typischerweise im Bereich von 190 bis 220 Grad Celsius, und die Abkühlung ist aufgrund des Kristallisationsverhaltens langsamer, weshalb die Zykluszeit im Vergleich zu einem HDPE-Behälter der gleichen Größe länger ist.

PETG und klare technische Behälter

PETG wird dort verwendet, wo hohe Transparenz und eine gute chemische Beständigkeit erforderlich sind, ohne das Kristallisationsverhalten von Standard-PET. Es ist hygroskopisch und muss vor der Verarbeitung getrocknet werden, üblicherweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von unter 0,02 Prozent mit einem entwässernden Trockner mit einem niedrigen Taupunkt. Wenn es nicht ausreichend getrocknet wird, kommt es zu einer hydrolytischen Zersetzung, die sich als auseinanderfalten, uneinheitliche Farben und verminderte Schlagzähigkeit bemerkbar macht. Die Verarbeitungstemperaturen sind moderat, und das Material ist empfindlich gegenüber Übererhitzung, sodass die Aufenthaltszeitregelung und ein Schraubenschloss, der Stagnationszonen vermeidet, von Bedeutung sind.

Mehrschichtige Extrusion mit EVOH-Barriere

Bargenehmungsstrukturen kommen dort zum Einsatz, wo der Zugang von Sauerstoff oder die Durchdringung von Kohlenwasserstoffen controlled werden müssen: längere Haltbarkeit von Milchprodukten und Säften, einige Agrochemikalien und Kraftstoff- oder Flüssigkeitsbehälter im Fahrzeugbereich. Die klassische Struktur weist eine EVOH-Barriere zwischen Festeinlagen und Polyolefinhüllen auf und besteht aus fünf oder sechs Schichten. Eine sechs-Schicht-Struktur verfügt üblicherweise über eine dedizierte Recycling-Schicht, was insbesondere wirtschaftlich relevant ist, da die Scherben und Späne aus einem Barrierenbehälter nicht einfach in ein einlagiges Produkt verarbeitet werden können.

Charakterisiert bei 190 °C / 21,6 kg, normalerweise 5 bis 12

Das europäische Rahmenwerk für Lebensmittelkontakt

Die Einhaltung von Vorschriften für den Kontakt mit Lebensmitteln in der Europäischen Union ist eine von der Verarbeitenden und dem Materiallieferanten zu erfüllende Material- und Prozesspflicht, nicht aber eine Maschinenbescheinigung, aber die Maschinenkonfiguration hat Einfluss darauf, ob diese Einhaltung in der Praxis gewährleistet werden kann. Der Rahmen stützt sich auf Verordnung (EG) Nr. 1935/2004, die das allgemeine Prinzip festlegt, dass Materialien, die in Kontakt mit Lebensmitteln kommen sollen, keine Bestandteile in Mengen übertragen dürfen, die die menschliche Gesundheit gefährden, die Zusammensetzung der Lebensmittel verändern oder ihre organoleptischen Eigenschaften verschlechtern können. Verordnung (EG) Nr. 2023/2006 legt Anforderungen an die grundlegenden Verfahren für die Herstellung vor, unter anderem ein dokumentiertes Qualitätssicherungssystem und eine Rückverfolgbarkeit in allen Phasen.

Die Verordnung (EU) Nr. 10/2011 ist das spezifische Maßnahmeregime für Kunststoffe und Kunststoffartikel. Sie legt eine Liste der zugelassenen Stoffe fest, setzt bestimmte Migrationsgrenzwerte für einzelne Stoffe und einen Gesamtmigrationsgrenzwert für alle in den Lebensmitteln freiwerdenden Stoffe fest und beschreibt die verwendeten Prüfbedingungen und Lebensmittel-simulanzmaterialien. Die Einhaltung wird durch eine Übereinstimmungserklärung geklärt, die durch Migrationsprüfungen oder Modellberechnungen unterstützt wird, und Behörden kommen auf Verlangen in den Besitz von Unterlagen.

Für recyceltes Kunststoff in direktem Kontakt mit Lebensmitteln gelten die Vorschriften der Verordnung (EU) 2022/1616 für die Recyclingverfahren selbst. Recyceltes Material darf in Lebensmittelläder nur verwendet werden, wenn es aus einer geeigneten Recyclingtechnologie stammt und – sofern erforderlich – durch einen autorisierten Recyclingprozess hergestellt wurde, wobei die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit für die wissenschaftliche Bewertung der Desinfektionseffizienz verantwortlich ist. In der Praxis ist der Qualifikationsstandard für mechanisch recyceltes HDPE für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln deutlich höher als der für recyceltes PET, weshalb viele europäische Hersteller von Milch- und Getränkeprodukten das recycelte HDPE durch eine geschützte mittlere Schicht in einer Kofraktionierung und nicht als Einlagermischung anwenden.

Maschinenmaße, die die Einhaltung garantieren

Wegen mehrerer Konfigurationsentscheidungen ist die Einhaltung der Vorschriften für Lebensmitteleinleitung in der täglichen Produktion leichter durchführbar. Kontaktflächen, die mit der Schmelze in Kontakt kommen, sollten in Materialien mit Lebensmitteleignungssiegeln und einer guten Oberflächenqualität ausgeführt werden, die ein Haufenschichten verhindern. Die Zulaufkanäle des Werkzeugkopfes sollten ohne stagnierende Bereiche ohne Lebensmittelansammlungen und -abbau konstruiert werden. Die geschlossene Materialhantlung vom Trockenverfahren und das Transportkonzept bis zum Behälter reduzieren den Verunreinigungsweg. Die Trennung zwischen dem Hydraulikkreislauf und dem Produktweg oder die vollständige Eliminierung der Hydraulik mit einer komplett elektrisch betriebenen Maschine beseitigen das Risiko der Öleanreicherung. Schließlich unterstützt die vollständige Rezeptregelung mit gesperrten und geprüften Parameter-Listen die Nachvollziehbarkeit, weil sie es ermöglicht, die genauen Verarbeitungsbedingungen eines Produktionschargen nachzuweisen.

Apollo ABLB-Serie: kontinuierliches und akkusgesteuertes EBM für 200 ml bis 20 l

Die ABLB-Reihe ist die zentrale Extrusions-Schweißformtechnologie von Apollo für Behälter von 200 ml bis 20 l. Die Serie umfasst acht Maschinentypen, die das gesamte Volumen-Spektrum abdecken. Sie ist die bevorzugte Plattform für die meisten europäischen Verpacker, da sie in einer einzigen technologischen Familie Milchprodukte, Säfte, Waschmittel, Körperpflegeprodukte, pharmazeutische Produkte und Schmiermittel enthält. Die Optimierung erfolgt entsprechend der Behältergröße und der Durchlaufgeschwindigkeit mit kontinuierlichem Extrudieren oder einer Konfiguration mit Akkumulationsdüse.

Konfigurationstechnologie innerhalb der Serie

Die Auswahl innerhalb des Produktprogramms wird von drei Parametern in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit bestimmt. Der Containervolumen und dessen Projektionsebene an der Trennlinie bestimmen die erforderliche Spanne. Das Containergewicht multipliziert mit der Zielzyklusgeschwindigkeit legt die erforderliche Extruderleistung in Kilogramm pro Stunde fest und bestimmt so die Schraubendurchmesser. Die Anzahl der Hohlräume in der Spritzgussform bestimmt die Konfiguration der Maschinenkopf, da es bei einem Knoten mit mehreren Kopfen und der Produktion mehrerer Parzellen gleichzeitig üblich ist, eine hohe Ausbeute mit kleinen Behältern zu erzielen.

Ein häufiger Fehler in Europa besteht darin, die Klemmkraft großzügig und den Extruderausstoß knapp anzugeben, was zu einer Maschine führt, die machbar ist, aber auf dem Output limitiert ist. Der Extruder muss die vom Werkzeug geforderte Schmelze bei der vorgesehenen Zyklusgeschwindigkeit mit einer Reserve liefern können. Andernfalls wird die erreichbare Zyklusdauer vom Extruder und nicht vom Kühlen festgelegt, und das tatsächliche Output entspricht nicht dem Ausgangswert, der zur Begründung der Investition dient.

Europäische Konfigurationsmöglichkeiten auf der ABLB-Plattform

Die ABLB-Plattform ist für europäische Ziele konfiggiert und verfügt ausnahmslos über ein definiertes Optionsangebot. Das Elektrizitätsgerät wurde auf 400 V, drei Phasen, 50 Hz mit einer TN-S-Erdeeinrichtung und einem Stromversorgungsvolumen von 24 V DC konstruiert. Das Sicherheitssystem umfasst verwinkelte und schließbare bewegliche Schutzgitter für den Spanndruckbereich, feststehende Schutzgitter für alle übrigen Rastpunkte, eine Type 4 Lichtkamera, wenn der Prozess einen Zugang für den Betreiber erfordert, Notbremsgeräte an jedem Betreiberstandort sowie eine Sicherheitsorientierung, die gemäß einem vom Risikoabschätzprozess festgelegten Leistungsniveau konfiguriert ist.

Das Energiepaket umfasst die Servo-Hydraulika-Stelle als Standard-Europäische Empfehlung, keramische Heizbänder mit entnehmbaren Isolierungen auf der Behälterseite und dem Düsenkopf, Frequenzumrichter für die Kühleinheiten, Energiemeterung auf Zonenebene, die auf der Schnittstelle angezeigt wird, und eine automatische Stand-by-Funktion. Das Prozesspaket umfasst die Schließen der Spundwanddicke-Regelung mit einer programmierbaren Punktzahl, die der Behältergeometrie entspricht, Meldung der Schmelzfiltration vor dem Düsenkopf bei der Verwendung von recycelten Materialien, Rezeptverwaltung mit Parameterverriegelung und Auditprotokollierung.

Apollo ABLD Serie und Vollelektrisch Serie für Europa

Zwei weitere Apollo-Plattformen dienen den europäischen Bedürfnissen außerhalb des breiten Verpackungsbereichs: die ABLD-Serie für große Industriebehälter und die Vollelektrisch-Serie für Anwendungen, in denen Energieeffizienz und Sauberkeit die entscheidenden Kriterien sind.

ABLD-Serie: Schweres Blasformen von 20 bis 1500 l

Die ABLD-Serie umfasst Behälter mit großer Kapazität von 20 L bis 1500 L, und umfasst drei Maschinenty­pen. Diese sind Akkumulations-Extruder, da ein, für die Herstellung eines 200-L-Trommels oder eines 1000-L-Tanks ausreichend großen, Produkt nicht ohne unzulässig große Verspannung durch kontinuierliche Extrusion hergestellt werden kann. Der Akkumulator speichert die Schmelze während der Abkühlphase des vorherigen Zyklus und löst diese schnell über die Düse ab, wobei in kurzer Zeit ein schweres Produkt entsteht, so dass die Spitze des Produkts vor der Druckbildung nicht signifikant abgekühlt oder verzogen hat.

Zu den europäischen Anwendungen dieser Klasse zählen Agrarchemie- und Industriiedelbuchsen, Wasser- und Kraftstofftanks, Straßenabsperrungen und technische Produkte, große Behälter für die Materiallogistik, Autotanks und spezielle technische Behälter. Der technische Schwerpunkt verschiebt sich mit Blick auf die Verpackungsklassen: Die Anzahl der Programmierungspunkte für die Berechnung des Scheitergewichts ist im Falle von sehr großen Behältern von entscheidender Bedeutung, da die Wanddickenverteilung komplex ist, bei der Festigungskonstruktion ist die Festigkeit von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Trennlinie bei großen Fläche, und der Kühlungsaufbau bestimmt den Zyklusdurchlauf in größerem Maße als alles andere, da die Wanddicken weitaus höher sind.

Die Reihe zur reinen Elektrooperation: 200 ML bis 20 L

Die voll elektrisch betriebenen Serien von Apollo umfassen die Behältergrößen von 200 ML bis 20 l. Es gibt keine hydraulische Anlage mehr. Jede Achse wird durch ein mechanisches Getriebe servogesteuert. Für europäische Käufer bietet diese Plattform auf einmal drei Anforderungen: Sie hat den geringsten spezifischen Energieverbrauch von allen Architekturen in diesem Bereich, was in Betrieben mit kontinuierlichem Betrieb am wichtigsten ist. Sie eliminiert das hydraulische Öl vollständig, wodurch eine Kontaminationsquelle ausgeschlossen wird, die in der pharmazeutischen und Lebensmittelproduktion streng überprüft wird, und die Umweltbelastung durch Ölleckagen vermieden wird. Außerdem bietet sie die höchste Beweglichkeitswiederholgenauigkeit, die sich unmittelbar in einer gleichmäßigeren Gewichtsverteilung der Behälter und daher in einem geringeren durchschnittlichen Harzeinsatz pro Behälter niedrigerer energetischer Ausbeutung niedrigerer energetischer Ausbeutung niedrigerer energetischer Ausbeutung niedrigeren energetischer Ausbeutung niedrigerer energetischer

Die Plattform eignet sich besonders gut für drei europäische Käuferprofile. Produktionsbetriebe für Pharmaindustrieprodukte und medizinische Kontainer schätzen die oleofre Betrieb und die Parameter Wiederholbarkeit, die für validierte Prozesse erforderlich sind. Produzenten von Flaschen für Milch-und Getränkeprodukte schätzen die Kombination aus geringem Energieverbrauch und strenger Gewichtskontrolle bei sehr hohen jährlichen Produktionsmengen. Werke, die unter einem zertifizierten Energiemanagementsystem arbeiten, schätzen die messbare Steigerung des spezifischen Verbrauches und die saubere Unterdiagnostik, die eine komplett elektrische Architektur ermöglicht.

Europäische Anwendungsindustrien und Endprodukte

Die Apollo-Maschinen werden in acht Anwendungsbereichen eingesetzt: Lebensmittel und Getränke, tägliche chemische Produkte, chemische Industrie, Baumaterial, Medizin und Pharmazie, Automobilproduktion, Transport und Kulturnahrungsmittel. Auf den europäischen Märkten werden diese Sachgebiete in einer Reihe von endlichen Produkten repräsentiert, von denen jedes eine eigene Maschine benötigt.

Verpackung von Milchprodukten, Säften und Lebensmitteln

Die europäische Milchindustrie ist weiterhin ein großer Anwender von Extrusionsblowmolding. Es werden Flaschen für frisches Obst in den Größen zwischen 250 ml und 2 Liter in sehr hohen Volumina auf kontinuierlichen Extruders mit mehreren Blasrohren hergestellt. Die Verwendeten Produkte mit verlängerten Halbarbeitszeiten erfordern eine Barriere, wo eine lichtgeschützte weiße äußere Schicht die Fotooxidation von Vitaminen und Aromastoffen verhindert, während eine EVOH-Schicht den Eingang von Sauerstoff kontrolliert. Ähnliche Anforderungen gelten für Getränkebehälter und Lebensmittelflüssigkeiten. Die Maschinen müssen hohe Durchlaufraten, mehrere Blasrohre und eine strenge Gewichtssteuerung ermöglichen, um die Kosten für die Kunstharze bei hohen Produktionsmengen zu kontrollieren sowie die Anforderungen für die Lebensmittelkontaktkontrolle während der gesamten Materialeinschubverfahren zu erfüllen.

Tägliche chemische und Haushaltsprodukte

Waschflaschen, Weichspülerbehälter, Oberflächenschleifflaschen, Shampoobehälter und Hygieneartikel sind der tägliche chemische Bereich. Zwei Merkmale dominieren: Komplexe Formen mit Griffen, Stanzen und asymmetrischen Querschnitten, die eine sorgfältige Parametrierung unserer Spritzgussmaschinen erfordern, sowie steigendes Recyclinganteil, der durch Auflagen der Markenhersteller und gesetzliche Vorgaben bedingt ist. Viele europäische Waschmittelflaschen enthalten mittlerweile ein hohes Anteil an postzum Menschen stammendem gebrauchtem HDPE, manchmal in einer Mehrschichtstruktur, bei der ein farbiges Refillkern zwischen einem kosmetisch akzeptablen Hülle- und Deckel gedeckt ist.

Chemische, agrochemische und industrielle Behälter

Jerry-Kannen von 5L bis 30L und Tonnen bis 220L dienen der chemischen und agrochemischen Industrie. Hier spielen die Anforderungen an die Transportsicherheit für Gefahrengüter, die die Wandstärkeverteilung, die Falltest-Leistung und die Integrität der Schließung beeinflussen, sowie die chemische Beständigkeit unter Einsatz aggressiver Inhaltsstoffe eine entscheidende Rolle. Fluorierung oder Barrieren-Massenextrusion wird dort eingesetzt, wo die durchlässigkeit von Lösungsmitteln kontrolliert werden muss. Diese Anwendungen fallen in die Serien ABLB 80 bis ABLB 150 für die kleineren Größen und in die Serie ABLD für die größeren.

Automobil- und Verkehrszwecke

Im europäischen Automobilbau kommen Extrusionsblowmoldingtechnologie für Urea-und Dieseltanks, Kühlmittelspeicher, Waschflüssigkeitsbehälter, Luftkanäle und verschiedene Fluidsystemkomponenten zum Einsatz. Die Anforderungen umfassen die Dimensional Genauigkeit für die Montage, Barriereleistungen zur Abscheidung von Kohlenwasserstoffen sowie die vollständige Rückverfolgbarkeit der Materialien. Besonders für Urea-Tanks ist eine Auswahl von Harzen und Barrieren erforderlich, die sich an das Fluid und sein Kristallisationsverhalten bei niedrigen Temperaturen anpassen. Diese Anwendungen werden in der Regel im Bereich des ABLB 90 bis ABLB 150 oder bei kleineren Modellen von ABLD hydraulischer abhängig vom Tankvolumen ausgeführt.

Pharmazeutische und medizinische Behälter

Feste Dosierpharmazeutische Flaschen, Behälter für flüssige Medikamente, Diagnostischen Reagentenbehälter und Tiergesundheitsprodukte erfordern die strengsten Prozessorientierungen im Portfolio. Zu den Anforderungen gehören validierte und wiederholbare Verarbeitungsparameter, dokumentierte Rückverfolgbarkeit der Materialien, kontrollierte Produktionsumgebung und ein minimales Kontaminierungsrisiko. Die Vollelektrisch-Reihe ist die ideale Lösung, da das Fehlen von hydraulischem Öl eine ganze Kategorie der Kontamination beseitigt, und die Servoachsen die Wiederholbarkeit bieten, die für validierte Prozesse erforderlich ist.

Anforderungen an den Leitfaden zur Auswahl von Modellen

Die folgende Matrix übersetzt einen praktischen Anwendungsbedarf eines europäischen Kunden in eine empfohlene Apollo-Plattform und ein repräsentatives Modell. Sie dient als Ausgangspunkt für ein technisches Gespräch, nicht aber als Ersatz für eine containerbezogene Berechnung, da der projizierte Bereich, die Wandstärkeverteilung, die Anzahl der Kavitäten und das Kühlungskonzept alle die endgültige Auswahl beeinflussen.

Fabrikationstests, Dokumentation und Serviceprogramm

Für einen europäischen Kunden wird die Wertschöpfung eines Maschinenauftrags in drei Phasen realisiert: Was wird vor der Lieferung geprüft, welche Dokumentation wird mit der Maschine übermittelt und welches Support gibt es im Laufe der nächsten Jahre. Apollo strukturiert alle drei Phasen explizit.

Fabrikabnahme mit Kundenform

Die Maschinenprüfung im Werk ist ein fester Bestandteil des Apollo-Lieferprozesses, bei europäischen Bestellungen wird sie normalerweise als offizielle Prüfung des Werkes mit dem Kundenform und gegebenenfalls dem Kundenharz durchgeführt. Eine sinnvolle Akzeptanztest verifiziert viel mehr als das einfache Funktionieren der Maschine.

• Abmessungsentsprechung des Behälters gegen den Zeichnungsplan, einschließlich Halsabschluss, Gesamthöhe und Körpeldurchmesser in definierten Messflächen.
• Containergewicht und Gewichtsverteilung über eine definierte Probengröße, angegeben als Standardabweichung und nicht als Einzelwert.
• Auf durchschnittlichen Proben an bestimmten Stellen gemessene Wanddickendistribution, um sicherzustellen, dass die Aushärtungsprogrammierung das gewünschte Profil erreicht
• Erreichte Zykluszeit unter stabilen thermischen Bedingungen, nicht der beste Einzelzyklus
• Der spezifische Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilogramm gemessen über eine kontinuierliche stabile Produktionsperiode
• Dichtheitsprüfung und, falls erforderlich, Oberlast- und Tropfprüfungen an Probenbehältern
• Überprüfung der Sicherheitsfunktion, einschließlich des Verhaltens des Sicherheitsgriffs, der Reaktion des Lichtvorhangs, der gemessenen Bremszeit und der Notbremsefunktion von allen Aktoren.
• Lärmmessung an der Bedienerposition unter Produktionsbedingungen.
• Dauerhaftes Betrieb für einen vereinbarten Zeitraum, um periodisch auftretende Störungen aufzuzeigen, die nicht mit einer kurzen Demonstration festgestellt werden könnten

Kunden sind herzlich willkommen, um persönlich vor Ort sein zu können. Dies ist der effizienteste Weg, offene Fragen zu klären. Apollo verfolgt eine offene Fabrikpolitik innerhalb der Wanplas-Gruppe. Wenn Fahrten unrealistisch sind, kann die Akzeptanztest durch Live-Video und eine von beiden Parteien unterzeichnete protokollierte Bescheinigung durchgeführt werden.

Dokumentationspaket

Das mit einer europäischen Maschine gelieferte Dokumentenset ist an sich selbständig und sollte in der Bestellungsformulierung aufgeführt werden. Ein vollständiges Paket enthält die EU-Konformitätserklärung, die von einem befugten Person unterzeichnet wurde, den inhalt der technischen Unterlagen, die für den Konformitätsprozess erforderlich sind, die Aktsbroschüre zur Risikobewertung mit den benutzten Normen, elektrische Schaltpläne und die Anordnung des Schaltschrankes, hydraulische und pneumatische Netztechnik-Diagramme, falls verfügbar, die Beschreibung der Sicherheitsfunktionen mit Bestimmung der Leistungsklasse, den protokollierten Verlauf der gemessenen Stoppfunktionen, das Handbuch für die Bedienung der Maschine in der Sprache des Verwendungslandes, das Informationen zu Installation, Bedienung, Wartung und Abbaubarkeit enthält, die Listen der Ersatzteile mit Kennzeichnung der Verschleißteile, die Materialbescheinigungen für Materialien mit Lebensmittelkontakt in Verbindung mit EMC-Geräten, sowie das Protokoll der Abnahmewerdung der Maschine mit protokollierten Ergebnissen.

Installation, Inbetriebnahme und Schulungen

Apollo stellt technische Fachleute für die Installation und Inbetriebnahme vor Ort zur Verfügung. Ein strukturerter Inbetriebnahmeablauf für eine europäische Installation umfasst: mechanisches Ausrichten und Nivellieren, Prüfung der Versorgungsanschlüsse anhand der Standorteinschätzung, elektrische Anschluss und Überprüfung der Phasensequenz, Verifizierung der Erdung, mehrfachen Test der Sicherheitsfunktion vor Ort nach der Lieferung, Inbetriebnahme des thermischen Systems mit Verifizierung der Zonenzuordnung am Produktionskunststoff, erste Produktion mit dem Kundenmold, Optimierung der Parameter für die vereinbarten Zykluszeit und Gewichtsziele sowie formelle Übergabe mit dem Akzeptanzprotokoll.

Die Schulung wird in zwei Streams durchgeführt. Die Betreiberausbildung umfasst Start- und Stoppabläufe, Rezeptauswahl, regelmäßige Qualitätsprüfungen, sicheres Handeln bei Alarmmeldungen und die Grenzen, die ein Betreiber festlegen kann. Die Wartungsschulung umfasst das Beispiel des Wartungsplans, Kontrolle von Schrauben und Behältern, den Reinigungsvorgang des Muldkopfes, Austausch von Heizbanden und Sollwertthermopären, hydraulische oder Übertragungsarbeiten je nach Architektur, Intervallen für funktionales Testen von Sicherheitsgeräten und Fehlerdiagnose mithilfe der eigenen Diagnosdaten der Maschine.

Ersatzteile, Garantie und Fernunterstützung

Apollo erfüllt die Servicepflichten der Wanplas-Gruppe. Diese beinhalten 500 US-Dollar an kostenlosen Ersatzteilen jährlich, kostenlosen Ersatz von Bestandteilen, die innerhalb der Garantiezeit ausfallen, eine Transportgarantie, eine Produktionskapazitätsgarantie und eine Garantie für Qualitätsstandards, bei der eine Rückerstattung plus 10 Prozent Entschädigung gewährt wird, falls die vereinbarten Qualitätsstandards nicht eingehalten werden. Der Maschinenverwendungsstatus wird nach der Lieferung verfolgt, und Kundenzuenahmen erfolgen regelmäßig statt nur dann, wenn ein Problem gemeldet wird.

Fernunterstützung ist insbesondere bei europäischen Installationen auf Grund der Entfernungen zwingend erforderlich. Eine Maschine, die auf Fernunterstützung vorbereitet ist, ermöglicht es den Ingenieuren in China, die Daten des Steuerungssystems zu überprüfen. Dadurch werden viele Fehler, die bei einer mehrtägigen Vor-Ort-Besichtigung auftreten, am selben Tag beseitigt. Die Architektur der Fernzugriffsfunktionalität sollte vor der Auslieferung mit den IT-Richtlinien des jeweiligen Kunden abgestimmt werden, einschließlich des verwendeten Netzwerkverbindungsweges, des Authentifizierungsprozesses, des Status des ständigen Zugangs oder des Zugangs bei Einwilligung durch das Personal der Anlage und der Protokollierung der Zugriffsveranstaltungen.

Praktische europäische Bereitstellung: Spannung, Lieferung, Ersatzteile und Sprache

Zulässige Ausfalltoleranz, Schichtplan

Stromversorgung und Schnittstelle auf dem Standort

Die europäische Referenzkonfiguration besteht aus 400 V, drei Phasen, 50 Hz, mit neutralem Leitungsstrang und separater Schutzboden in einer TN-S-Anordnung sowie einer 24 V Gleichspannungs- Steuerspannung, die über einen Isolatorentransformator und eine Stromversorgung im Gehäuse bereitgestellt wird. Mehrere Schnittstellen zu den Standorten sollten im Auftrag schriftlich bestätigt werden.

• Verfügbare Lieferkapazität in Kilovolt-Ampere an der Maschinenstandort, verglichen mit der maximalen simultanen Nachfrage der Maschine statt mit der Summe der Nennleistungen.
• Die realtive Erdungskonfiguration vor Ort, da eine TT-Konfiguration andere Schutzmaßnahmen erfordert als eine TN-S-Konfiguration
• Prognostizierter Kurzschlusstrom am Anschlusspunkt, der die erforderliche Brechkapazität der Hauptschutzgeräte bestimmt
• Ob nach den lokalen Installationsbestimmungen eine Überstromschutzvorrichtung erforderlich ist und, falls ja, welcher Typ und welche Leistung – und dabei der in Schwingströmantrieben verborgene Überstrom berücksichtigt.
• Kabeleinrichtung und Glandgröße, sowie ob eine obere oder untere Kabeleinrichtung von der Werkstattplanung erforderlich ist
• Temperatur des Kühlwassers zur Zufuhr und Rückführung, Durchflussrate und Anschlussgrößen sowie Komprimierdrukk, Durchfluss und Taupunkt am Maschinenanschluss

Beladung des Containers und Zugang zum Bauplatz

Die Versandplanung hängt von der Maschinengrößeklasse ab. Die meisten ABLB-Maschinen bis zur Mittelklasse werden in einem 40-Fuß-Hochkubenzug geliefert, wobei die Spritzkopfplatte und eventuelle hohe Schutzzäune entfernt und separat verpackt werden. Größere ABLB-Maschinen und die ABLD-Serie überschreiten die Standardhöhe eines Containers, wenn sie vollständig montiert sind, und werden daher entweder als offene Top oder als Flachrahmenladung oder als vorgeschriebene Teilmontage mit einer dokumentierten Montageanleitung versendet.

Der Zugang zum Standort ist häufig eine übersehene Einschränkung. Die Route von der Entladeplattform zur Endposition muss auf Türbreiten, die Belastbarkeit des Fußbodens, die Freigangshöhe einschließlich eventueller Aufzugsbalken und Dienstleistungen, die Wendefläche in den Gängen sowie die Verfügbarkeit eines Kranes oder eines schweren Stapler mit der erforderlichen Tragfähigkeit geprüft werden. Die Belastbarkeit des Fußbodens spielt insbesondere für die großen ABLD-Maschinen eine Rolle, bei denen die Kombination von Maschinenmasse und Gießerschwere, konzentriert auf einem kleinen Platz, die Belastbarkeit einer gewöhnlichen, industriellen Fußbodenplatte übersteigen kann. Apollo ein Werkplan mit dem vorgesehenen Maschinenplatz, der Anfahrtsroute und den Bodenumbauvorwänden zu schicken, ermöglicht die Fehlerfreiheit der Verpackungs- und Entladungsplanung.

Strategie für Ersatzteile für europäische Standorte

Die Wirtschaftlichkeit der Lagerung von Ersatzteilen in Europa ist einfach. Die Kosten für die Lagerung eines kleinen Vorratsspeichers kritischer Komponenten sind vernachlässigbar im Vergleich zu den Kosten, wenn eine Produktionslinie eine Woche lang stilllegt, weil ein niedrigwertiger Komponenten aus Asien herankommt. Die empfohlene Vorgehensweise ist, Komponenten nach der Eventualität des Versagens und der voraussichtlichen Produktivitätsverluste zu kategorisieren und dann Komponenten, die eine lange Zykluszeit und eine große Produktionsverluste kombinieren, lokal zu lagern.

Bei einer Extrusions-und Blasformmaschine umfasst die örtliche Wartungliste üblicherweise Heizbänder für jede Trommel, die Größe der Kopfzone der Düse, Thermoelemente, allgemeine hydrau­liche oder pneumatische Dichtungen, Näherungssensoren und Positions­sensoren, Sicherheitsverriegelungen, Kühlwasser-Solenoidventile, Verschließkomponenten für Blasnähte und Filterelemente für die Schmelzefiltration und die hydraulischen Kreise. Die jährliche Freigabe von 500 US-Dollar unter dem Serviceprogramm der Wanplas-Gruppe ist am besten gemäß dieser Liste zu verwenden, und nicht erst nach einem Fehler, da sie die Freigabe in vermiedene Stillstandszeiten und nicht in den Austausch einer bereits defekten Komponente umwandelt.

Mehrsprachige Benutzeroberfläche und Dokumentation

Das Gebrauchsbuch muss in der offiziellen Sprache oder den offiziellen Sprachen des Landes geliefert werden, in dem die Maschine in Betrieb genommen wird. Dies ist eine rechtliche Verpflichtung und nicht nur eine Gastfreundlichkeit. Die Bedienoberfläche sollte nach derselben Logik aufgebaut sein. Eine mehrsprachige HMI mit Sprachauswahl zur Ausführung ermöglicht es einem Werk, in dem eine multinationale Belegschaft beschäftigt ist, den verschiedenen Bediensteten, die bei der Bedienung der Maschine situativ eingesetzt werden, indifferenziert in ihrer Muttersprache zu kommunizieren. Alarmtexte verdienen besondere Aufmerksamkeit, da Alarmmeldungen unter Zeitdruck von der Person gelesen werden, die sich am nächsten befindet. Eine falsch oder nicht übersetzte Alarmmeldung stellt eine reale Sicherheits- und Stillstandsrisiko dar.

Häufig gestellte Fragen

Was umfasst die CE-Kennzeichnung auf einer Extrusions-Blow Molding-Maschine?

Die CE-Kennzeichnung ist eine Herstellererklärung, dass die Maschine alle geltenden europäischen Richtlinien erfüllt, nicht ein einzelnes Zertifikat einer dritten Seite. Für eine typische Extrusions-Blown-Beschichtungsmaschine bedeutet dies die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, die Sicherheitsziele der Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU und die EMV-Richtlinie 2014/30/EU. Die Beweise für diese Erklärung bestehen aus einer EN ISO 12100-Risikoanalyse, der Anwendung harmonisierter Normen einschließlich EN 422 für die Sicherheit von Blown-Beschichtungsmaschinen und EN 60204-1 für elektrische Geräte, einem technischen Datenblatt nach Anhang VII, einer Bedienungsanleitung in der Sprache des Benutzelandes sowie einer unterzeichneten EU-Konformitätserklärung. Käufer sollten die Unterlagen zur Risikoanalyse und die Bestimmung des Sicherheitsfunktionstests verlangten, denn diese Dokumente belegen, ob die Arbeit tatsächlich ausgeführt wurde.

Wie viel Energie spart eine Servohydraulik-EBM-Maschine im Vergleich zu einer Maschinen mit fester Verdrängungspumpe?

Bei vergleichbaren Behältern aus HDPE verbraucht eine fest displaceierte Pumpe normalerweise etwa 0,75 bis 1,25 kWh pro Kilogramm verarbeiteter Harz, während eine Servohydraulikmaschine mit ähnlichem Tonnage typischerweise nur 0,40 bis 0,65 kWh pro Kilogramm benötigt. Die Einsparung resultiert aus der Eliminierung von Drosselverlusten und dem Weglassen der ungenutzten Pumpenkreislauf, da der Servomotor lediglich mit so hoher Geschwindigkeit läuft, dass er den erforderlichen Durchfluss und Druck liefert. Eine sekundäre Einsparung resultiert automatisch, da weniger Energie in das Öl abgegeben wird und somit die Kühlbelastung des Kühlers sinkt. Die tatsächlichen Ergebnisse sind von der Wanddicke, der Zyklushäufigkeit, dem Bedarf an Gießformenkühlung und dem Anteil der Zeit, den die Maschine zwischen den Zyklen wartet, abhängig.

Welche Sicherheitsnormen gelten für den Klemmbereich einer Blasformschmelzmaschine, die in Europa verkauft wird?

Das Spannen umfasst die risikoreichste Bereich und wird vor allem durch die C-Kategorienorm für Blasformschmelzmaschinen, EN 422, sowie die durch EN ISO 12100 zur Methode der Risikoeinschätzung, EN ISO 13849-1 für das erforderliche Funktionsniveau der Sicherheitseinrichtungen, EN ISO 14119 für die Absperrbeschränkung einschließlich Absperrverriegelung, EN ISO 13850 für den Notlauf, EN ISO 13857 für Sicherheitsabstände und EN IEC 61496, für Lichtvorhänge festgelegt. In der Praxis wird die bewegliche Frontabschirmung mit federverriegelter Absperrung über Seilzüge verschlossen und das Sicherheitssystem für die Spannenbewegung ist in der Regel gemäß Leistungsstufe d mit Architektur der Kategorie 3 konzipiert. Die EN 201, die parallel aufliegende C-Kategorienorm für Spritzgußmaschinen, bietet eine nützliche Referenz für die Interpretation vergleichbarer Spanner-und Formschmelzgefahren innerhalb derselben Normfamilie.

Braucht ein europäischer Käufer eine anerkannte Stelle, um eine EBM-Maschine auf den Markt zu bringen?

Extrusions-Spritzgußmaschinen sind nicht in Anhang IV der Maschinenrichtlinie aufgelistet, sodass der Hersteller in der Regel eine interne Produktionskontrolle durchführt und die Konformität selbst declares, ohne dass ein Anerkennungsorgan involviert ist. Die technische Verpflichtung bleibt jedoch erheblich. Sie umfasst eine vollständige technische Unterlage, korrekt ausgewählte und angewandte harmonisierte Normen, überprüfte Sicherheitsfunktionsleistungsniveaus einschließlich der Berechnungsformel, gemessene Stoppfunktionen, eine konforme Bedienungsanleitung in der Sprache des Verwendungslandes und eine unterzeichnete Konformitätserklärung. Ein Käufer sollte auch überprüfen, wer der rechtmäßige Hersteller ist, wenn eine Produktionslinie aus mehreren Maschinen zusammengestellt wird, da die Zusammenstellung separater Maschinen zu einer funktionsfähigen Einheit eine Verpflichtung für den Zusammensteller bedeutet.

Kann eine Extrusionsblasformmaschine ein hohes Anteil an recyceltem HDPE für die europäischen Verpackungsziele produzieren?

Ja, vorausgesetzt, dass die Maschine dafür von Anfang an konfiguriert wurde. Die praktischen Maßnahmen bestehen aus einer Schmelzfiltration vor dem Düsenkopf, um Kontaminationen zu erfassen, einer Schraubengeometrie mit einem ausreichend breiten Bearbeitungsbereich, um Batch-variationen im Schmelzfließverhalten und der Rohrdichte zu absorbieren, einer geschlossenen Kreislaufregelung für die Wanddicke des Primerprofils, um das Behältergewicht zu erhalten, falls sich die Schmelzkraft verschiebt, sowie gegebenenfalls einer gemeinsamen Extrusionsdüse, die recycles Material in einer geschützten mittleren Schicht zwischen den Originalhüllen. Bei Produkten für den Kontakt mit Lebensmitteln muss das recycelte Material selbst aus einem autorisierten Recyclingprozess stammen, der unter den EU-Vorschriften für recycelte Kunststoffe stattfindet. Diese Verarbeitung und Materialqualifikation erfolgt durch den Materialanbieter und den Verarbeiter, nicht durch eine Maschinenzertifizierung.

Welche Lösung für die elektrische Energiezufuhr ist für eine europäische Installation anzugeben?

Die standardmäßige europäische Konfiguration ist 400 V, dreiphasig, 50 Hz mit neutralem Stromleiter und separater Schutzerdung in einem TN-S-Gerüst, bei dem die Ansteuerungsspannung auf 24 V Gleichstrom heruntertransformiert wird. Das Steuergerät sollte gemäß EN 60204-1 mit einem verschließbaren Hauptabschalter, korrekt dimensioniertem Kurzschlussschutz, dokumentierten Stromleitermessquerschnitten und einem angegebenen potentiellen Kurzschlussstrom errichtet werden. Bevor die Ausführung des Schaltschranks festgelegt wird, sollte der Käufer die tatsächliche Erdungsplanung vor Ort sowie die verfügbare Versorgungskapazität in Kilovoltampere, den potenziellen Kurzschlussstrom am Anschlusspunkt und das Vorhandensein von Regelverbindungen zur Überwindung lokaler Installationsvorschriften über Reststromschutz überprüfen, da variable-Frequenz-Antriebstechniken Eigenströmungen aufweisen, die die Auswahl der Geräte beeinflussen.

Wie wird die Energieeffizienz vor der Verlassen der Fabrik verifiziert?

Die Energieeffizienz wird während der hohen Arbeit des Kundengusses im Werk bei der Fakturierungsprüfung durch einen kontinuierlichen stabilen Zeitraum bestimmt: Die Kundenmasse wird mit dem Kundenharz aufgeheizt, die gesamte elektrische Energieaufnahme wird aufgezeichnet und an der Produktionsleistung verglichen. Anschließend wird der spezifische Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilo ermittelt. Bei dieser sinnvollen Prüfung wird deutlich die Messbasis festgelegt, ob die Nachfrage an Klimaanlage und Druckluft ebenfalls inbegriffen ist, die Umgebungstemperatur erfasst und die Probezeit lang genug ist, damit die Temperatur des Ofens, der Zulaube und des Gusses sich auf ein stabiles Niveau stabilisiert. Das Ergebnis gehört zusammen mit dem Zykluszeit, dem Behältergewicht, der Gewichtswiederstan­dardabweichung und der Ausschussquote in das Fakturierungsprotokoll, damit das Ergebnis später auch vor Ort reproduzierbar ist.

Was ist der Unterschied zwischen einem kontinuierlichen Extrusionskopf und einem Akkumulationskopf?

Ein kontinuierliches Extrusionskopf bietet einen stabilen Stechprofil und eignet sich für kleine bis mittlere Behälter, die bei hohen Zyklusgeschwindigkeiten produziert werden und die meisten Verpackungen für Agrarprodukte, Waschmittel, Körperpflegemittel und Arzneimittel abdecken. Ein Akkumulationskopf speichert Schmelz während der Abkühlphase und entlädt sie schnell. Dies ist erforderlich für große Stechprofile, die vor dem Schließen der Matrize unter ihrem eigenen Gewicht zerfallen würden und beispielsweise Dardelkanister, Trommeln, Kraftstofftanks für den Automobilbereich, landwirtschaftliche Behälter und Infrastrukturprodukte abdecken. Die Wahl des Kopfes beeinflusst die Klemmkraft, die Schraubeneinstellungen, die installierte Leistung, die Kostenklasse des Matrizenkopfes und die Zykluszeit mehr als fast jede andere Entscheidung, sodass sie vor Beginn jeglicher anderen Spezifikationsarbeiten festgestellt werden sollte.

Wie viele Betreiber benötigt eine europäische Extrusionsblasformschmelzlinie typischerweise?

Eine gut automatisierte Ein-Maschinen-Linie zur Herstellung von Standard-Verpackungsbehältern wird normalerweise von einem Operator bedient, der mehrere Maschinen betreut. Der Operator übernimmt die Startphase, Qualitätsprüfungen, die Überwachung der Materialversorgung und die Reaktion auf Alarmmeldungen anstatt das manuelle Handling. Automatische Entnahme, integriertes Entschälen, automatisches Lecktesten und Transport zum nachfolgenden Verpackungs- oder Füllvorgang machen diesen Faktor möglich. Eine große Produktionspalette von Behältern der ABLD-Klasse benötigt mehr direkte Aufmerksamkeit, weil die Produkte schwer sind und nicht so einfach zum automatischen Handling genutzt werden können. Der Moldwechsel ist in beiden Fällen der Hauptkraftfaktor, weshalb schnelle Lösungen für den Moldwechsel in Betrieben, die viele verschiedene Behälterformate produzieren, sich lohnen.

Welches Wartungsplan muss eine europäische Anlage vorsehen?

Ein praktischer Zeitplan vereint tägliche, monatliche, vierteljährliche und jährliche Aufgaben. Tägliche Kontrollen umfassen den Kühlwasserfluss und die Temperatur, den Druck und den Taupunkt der Druckluft, sichtbare Lecks sowie die Funktion der Sicherheitsvorrichtung bei Startup. Monatliche Aufgaben beinhalten Kontrollen des Stromflusses in den Heizbänder, die Verifikation der Thermoelemente, die Prüfung der Ausrichtung der Blasdüsen und die Reinigung der Kabinettreiniger. Vierteljährliche Aufgaben umfassen, wo möglich, die Prüfung der Reinheit des hydraulischen Öls, die Inspektion der Spanneinheit und der Verschlussklemme, die Überprüfung des Stromflusses im Kühlkreislauf der Matrize sowie die Testung der Sicherheitsfunktion im dokumentierten Intervall. Jährliche Aufgaben umfassen die Messung der Verschleiß der Schrauben und der Walzen, die Demontage und Reinigung des Formenkopfes und des Strömungskanals, die vollständige Elektronikinspektion sowie die Überprüfung der eigenen Energiedaten der Maschine gegen die Baseline bei der Inbetriebnahme, um eine allmähliche Verschlechterung zu detektieren.

Fazit

Die Spezifizierung einer Extrusionsblasformmaschine für eine europäische Anlage bedeutet die Beantwortung zweier Fragen, die üblicherweise getrennt behandelt werden. Die Frage der Konformität ist binaer und muss vor der Inbetriebnahme beantwortet werden: Die technischen Unterlagen, die Risikobewertung, die harmonisierten Normen, die Sicherheitsfunktionsniveaus, die gemessenen Stoppfunktionen und die Konformitätserklärung müssen entweder vorhanden sein und einem Prüfverfahren standhalten, oder sie es nicht. Die Frage der Energie ist kontinuierlich und umfasst den gesamten Lebenszyklus der Maschine: Die Antriebsarchitektur, die Heiz- und Isolationspakete, die Kühlkontrollstrategie und das Standby-Verhalten zusammen ergeben einen bestimmten Energieverbrauch, der mit zehntausenden Betriebsstunden multipliziert wird.

Beide Fragen werden bereits im Auftragsstadium gelöst, nicht erst danach. Eine servo-hydraulische oder ganz-elektrische Architektur kann nicht wirtschaftlich in eine Maschine eingebaut werden, die auf einer Feststationspumpe basiert. Eine vertretbare technische Unterlage kann nicht rückwirkend für eine Maschine erstellt werden, die ohne eine strukturierte Risikoanalyse entworfen wurde. Die Käufer, die das beste Ergebnis erzielen, sind diejenigen, die das spezifische Energieverbrauchsziel und die Dokumentationsergebnisse in die Kaufspezifikation mit aufnehmen, und beides dann bei einer Abnahmeprobe mit ihrem eigenen Werkzeug bzw. ihrer eigenen Harzmitte überprüfen.

Apollo, eine Fabrik von Wanplas, produziert automatische Extrusions-Blasformmaschinen in zehn Serien und über 80 Modellen. Sie erstrecken sich auf hohlplastische Produkte von 200 Milliliter bis 1500 Liter. Die ABLB-Serie dient dem Verpackungssegment von 200 ML bis 20 Liter mit kontinuierlichen oder Drucktanksicherungsköpfen. Die ABLD-Serie deckt das Segment der industriellen Behälter von 20 Liter bis 1500 Liter ab, und die Serie mit Vollerzeuger-elektrische Antriebsautomatik liefert die niedrigsten spezifischen Energieverluste und einen ölfreien Betrieb für das Segment von 200 Milliliter bis 20 Liter. Mit mehr als 20 Jahren Produktionsgeschichte, einer 8.000 Quadratmeter großen Anlage, einer Produktionskapazität von rund 100 Maschinen pro Jahr und mehr als 4.000 in Betrieb befindlichen Maschinen in über 90 Ländern konfiguriert Apollo europäische Bestellungen von Beginn an auf 400 Volt, drei Phasen, 50 Hz und erstellt die Konformitätsdokumentation im Rahmen der Fertigstellung. Die Servicerichtlinien der Wanplas-Gruppe gelten für die gesamte Laufzeit: Maschineninspektion in der Fabrik, Maschinenmontage vor Ort durch Ingenieure, Nachverfolgung des Betriebszustands, 500 US-Dollar an kostenlosen Ersatzteilen jedes Jahr, Ersatzgarantie, Liefersicherheit und Produktionskapazitätsgarantien sowie eine offene Fabrikpolitik für Kundenaudits.

Wenn Sie eine Investition in eine Extrusionsblasformung für einen europäischen Standort beurteilen, ist der produktivste nächste Schritt, Ihr Behälterkonzept, die angestrebte Produktionsleistung in Einheiten pro Stunde, die Kunstharzqualität einschließlich eventueller Anforderungen in Bezug auf Rezyklatanteile, die Schichtstruktur sowie Ihre elektrischen und klimatischen Daten mit uns zu teilen. Das Ingenieure-Team von Apollo wird Ihnen ein konfiguriertes Maschinenangebot mit dem empfohlenen Modelltyp, der Geolegierungskonfiguration, den prognostizierten spezifischen Energieverbrauch und der vollständig europäischen Dokumentationslisten zur Verfügung stellen. Nach Wunsch stehen Ihnen Probefahrten mit Ihrem eigenen Werkzeug, ein formelles Akzeptationstestsprotokoll und ein Besuch in der Produktionsstätte zur Verfügung, sodass das Gerät, das Sie unterzeichnen, das ist, das Sie bereits bei der Herstellung Ihres Produkts gesehen haben.